555定时器原理和应用.ppt

* 555定时器的原理和应用 概述 数字电路区别于模拟电路的主要特点之 一是：它的工作信号是离散时间的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波(矩形波)。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是下面讨论的重点。 1 单脉冲的产生 +VCC F S 按钮按放一次，便产生一个单脉冲。 但是，由于按钮 S 机械动作经常伴有抖动现象，使得输出的方波很不理想，毛刺很大。这样的方波用到数字系统中很容易引起误动作。因此，这个电路没有实用价值。 S ＋5V Q Q 正常时，不按按钮，Q＝0； 按下按钮时，锁定器翻转，Q＝1； 松开按钮后，回到Q＝0。 可见：按钮动作一次，Q端就 输出一个正脉冲。 Q Q 2 单稳态触发器 单稳态触发器简称单稳。 它的突出特点是: 输出端只有一个稳定状态, 另一个状态则是暂稳态.加入触发信号后,它可以由稳定状态转入暂稳态,但是 , 经过一定时间以后,它又会自动返回原来的 稳定状态。 稳定状态 稳定状态 暂稳态 由外界触发 自动返回 学习的重点:为什么会自动返回?需多少时间? 单稳态触发器的应用 单稳的应用多种多样,如:整形、延时控制、定时顺序控制等等。 例如“ 延时控制 ” 利用单稳可以取得延时作用,延长的时间可以通过 R、C调节。 555定时器的原理和应用 555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强, 目前得到了非常广泛的应用。 1、555定时器的工作原理 555定时器的内部电路包括以下几部分 : 一个由三个相等电阻组成的分压器; 两个电压比较器: Ｃ1、Ｃ2 ;一个同步 RS 触发器; 一个反相器和一个晶体管T。具体的 结构见后图。 R S Q Q - - + + A1 A2 T uo 8 7 6 4 5 3 2 1 R R R １ p167 1 2 3 4 5 6 7 8 555 VCC D TH CO GND TR Uo RD 电源 放电 阈值 电控压制 地 触发 输出 复位 电源电压范围: 4.5V ~ 18V R S Q Q - - + A1 A2 T uo 8 7 6 4 5 3 2 1 R R R １ + R S Q Q + + - - A1 A2 VCC TH CO TR D T uo RD 8 7 6 4 5 3 2 1 R R R 三个电阻构成的分压器给 两个比较器提供基准电压: A1 的为 2VCC / 3 , A2 的为 VCC / 3 。 首先讨论上图中加彩色部分的电路的工作原理。 1 0 1 0 0 0 阈值端 触发端 TH TR R S 比较的结果 2VCC / 3 小于 2VCC / 3 小于 VCC / 3 大于 VCC / 3 小于 VCC / 3 大于 大于 2VCC / 3 S R + + - - A1 A2 VCC TH CO TR 8 7 6 5 2 1 R R R 阈值端 触发端 大于 2VCC / 3 VCC / 3 小于 1 1 R S Q Q + + - - A1 A2 VCC TH CO TR D T uo RD 8 7 6 4 5 3 2 1 R R R 晶体管T R S Q uo 1 0 0 1 0 0 保持 0 1 1 0 保持 保持 导通 截止 R S Q 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 保持 保持 Q 1 1 禁止 禁止 RS 触发器功能表 附录: 综合以上的分析结果,便可得到555的功能表: 阈值端 触发端 TH TR 2VCC / 3 VCC / 3 大于 大于 2VCC / 3 2VCC / 3 VCC / 3 VCC / 3 小于 小于 小于 大于 保持 保持 RD 晶体管 T uo 0 1 1 1 0 0 1 导通 导通 截止 R S Q Q + + - - A1 A2 VCC TH CO TR D uo RD 8 7 6 4 5 3 2 1 R R R T 6.5.2 555定时器的应用 (1). 双稳态触发器: 微电机起动停车控制电路。 4 8 1 6 2 3 5 S2 S1 R R C VCC TH TR uo M 微电机 555 S1 : 起动按钮 S2 : 停车按钮 4 8 1 6 2 3 5 S2 S1 R R C VCC TH TR M 微电机 555 uo 阈值端 触发端 TH TR 大于 大于 小于 小于 小于 大于 保持 保持 RD 晶体管 T uo 0 1 1 1 0 0 1 导通 导通 截止 VCC /3 2VCC /3 VCC /3 2VCC /3 2VCC /3 VCC /